The effect of ultrasmall grain sizes on the thermal conductivity of nanocrystalline silicon thin films

材料科学 热导率 粒度 纳米晶材料 纳米晶硅 热电效应 化学气相沉积 多孔性 硅烷 电导率 薄膜 复合材料 图层(电子) 纳米技术 晶体硅 冶金 化学 热力学 物理化学 物理 非晶硅
作者
Battogtokh Jugdersuren,Brian Kearney,James C. Culbertson,Christopher N. Chervin,Michael B. Katz,R. M. Stroud,Xiao Liu
出处
期刊:Communications physics [Nature Portfolio]
卷期号:4 (1) 被引量:21
标识
DOI:10.1038/s42005-021-00662-9
摘要

Abstract Nanocrystallization has been an important approach for reducing thermal conductivity in thermoelectric materials due to limits on phonon mean-free path imposed by the characteristic structural size. We report on thermal conductivity as low as 0.3 Wm −1 K −1 of nanocrystalline silicon thin films prepared by plasma-enhanced chemical-vapor deposition as grain size is reduced to 2.8 nm by controlling hydrogen dilution of silane gas during growth. A multilayered film composed by alternating growth conditions, with layer thicknesses of 3.6 nm, is measured to have a thermal conductivity 30% and 15% lower than its two constituents. Our quantitative analysis attributes the strong reduction of thermal conductivity with decreasing grain size to the magnifying effect of porosity which occurs concomitantly due to increased mass density fluctuations. Our results demonstrate that ultrasmall grain sizes, multilayering, and porosity, all at a similar nanometer-size scale, may be a promising way to engineer thermoelectric materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
霍楠完成签到,获得积分10
2秒前
Tammy完成签到,获得积分10
5秒前
destiny完成签到,获得积分10
5秒前
黄黄完成签到,获得积分10
5秒前
小坚果发布了新的文献求助10
7秒前
pluto完成签到,获得积分0
7秒前
djdh完成签到 ,获得积分10
8秒前
桑尼号完成签到,获得积分10
9秒前
taoze完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
chuichui完成签到,获得积分10
9秒前
wang完成签到 ,获得积分10
11秒前
月亮啊完成签到 ,获得积分10
11秒前
文静怜雪发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
善学以致用应助小坚果采纳,获得10
14秒前
Skye完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
香蕉觅云应助DHY采纳,获得10
17秒前
18秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
18秒前
Andy完成签到,获得积分10
19秒前
BBB发布了新的文献求助10
20秒前
上官以山完成签到 ,获得积分10
21秒前
wildeager完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
clock完成签到 ,获得积分10
23秒前
巴啦啦能量完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
青芒果完成签到,获得积分10
24秒前
安详灵安完成签到,获得积分10
26秒前
烟花应助ccc采纳,获得10
27秒前
DHY发布了新的文献求助10
29秒前
文静怜雪完成签到,获得积分10
30秒前
苗苗完成签到 ,获得积分10
33秒前
沐颜完成签到 ,获得积分10
34秒前
眼睛大若南完成签到,获得积分10
34秒前
海派甜心完成签到,获得积分10
34秒前
阿俊1212发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Acute Mountain Sickness 2000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Why Neuroscience Matters in the Classroom 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044866
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274363
关于积分的说明 13323824
捐赠科研通 4088132
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236778
邀请新用户注册赠送积分活动 1244134
关于科研通互助平台的介绍 1172157